Bem abaixo do gelo da Antártida, um antigo lago está repleto de formas de vida que comem rochas. Amostras da bebida gelada do Lago Whillans, que fica a 660 metros abaixo do manto de gelo da Antártica Ocidental, mostram que o corpo de água enterrado contém quase 4000 espécies ou grupos de espécies de micróbios.
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A superfície do lago foi provavelmente exposta pela última vez no final do Pleistoceno, 1 milhão de anos atrás, no máximo. Desde então, suas águas quase não viram luz do sol e temperaturas médias em torno de -63 graus Fahrenheit. A descoberta confirma indícios anteriores de que a vida encontra uma maneira de sobreviver em ambientes tão extremos, e aumenta a possibilidade de que alguma forma de vida poderia estar viva agora em luas geladas através do sistema solar, como a lua de Júpiter, Europa.
O lago Whillans é uma das centenas de lagos subglaciais que persistem sob a Antártica. Os satélites revelaram pela primeira vez esses corpos ocultos de água décadas atrás. "Uma questão pendente foi se o ambiente na base da camada de gelo é realmente adequado para a vida microbiana persistir", explica Brent Christner, microbiologista da Universidade Estadual da Louisiana em Baton Rouge.
Christner faz parte da equipe de perfuração de pesquisa de acesso subglacial Whillans Ice Stream (WISSARD), que abrange uma variedade de instituições em todo o mundo e inclui um exército de cientistas e estudantes. Desde 2009, a equipe da WISSARD vem tentando descobrir como é a vida no continente sulista. Os cientistas começaram a suspeitar que os micróbios poderiam viver na parte de baixo de uma geleira em 1999. As amostras do núcleo do maior lago antártico, o lago Vostok, revelaram traços genéticos de micróbios congelados na borda da camada de gelo. Mas há uma chance de essas criaturas serem oriundas de fluido de perfuração contaminado, e se elas representam parte de um ecossistema vivo e que respiram permanece em debate. (Não importa as alegações extraordinárias de que o lago pode conter peixes.)
Algumas coisas fizeram do Lago Whillans um bom candidato para encontrar vida subglacial. Ela fica a cerca de meia milha abaixo da superfície, em comparação com a profundidade de dois quilômetros do lago Vostok. O lago também drena para o mar de Ross, de modo que quaisquer contaminantes potenciais acabariam sendo lavados, deixando o lago relativamente intocado após a perfuração. Sem mencionar que o lago fica a meros 960 km da estação de pesquisa mais próxima, o que significa que a equipe pode dirigir até o local em vez de voar.
Em 2013, a equipe da WISSARD partiu para a última viagem terrestre na Antártida. No local, eles usaram um sistema especial de perfuração de água quente para cavar o gelo. À medida que a perfuratriz descia, ela derretia, filtrava, fervia, pasteurizava e tratava o gelo glacial tratado com UV e usava-o como fluido de perfuração estéril. "Seria como água de grau farmacêutico", diz Christner.
O acampamento antártico da equipe WISSARD. (Reed Scherer / Northern Illinois University) 
O instrumento de sondagem usado para recuperar amostras de água e sedimentos do lago subglacial Whillans. (Brent Christner) 
Um membro da equipe WISSARD olha para o poço no local de perfuração do lago. (Reed Scherer) 
Uma amostra de sedimento do leito do Lago Whillans. (Reed Scherer / Northern Illinois University) 
Colônias de bactérias cultivadas a partir de amostras de água do Lago Whillans. (Brent Christner) 
Uma imagem de microscópio eletrônico mostra uma célula microbiana com uma partícula de sedimento do lago Whillans. (Trista Vick-Majors) 
O local de perfuração da equipe WISSARD acima do lago subglacial Whillans na Antártida. (Brent Christner) 
Cortesia da sonda Galileo da NASA, uma visão da superfície gelada da lua de Júpiter, Europa, que pode abrigar um oceano escuro e gelado por baixo. Qualquer ecossistema que vivesse nos mares de Europa poderia se assemelhar ao encontrado no ambiente extremo do Lago Whillans. (NASA / JPL-Caltech / Instituto SETI) Quando chegaram ao lago, eles amostraram água e sedimentos do fundo do lago. Em um laboratório de campo, eles conseguiram elaborar um perfil genético e químico do ambiente do lago e de seus habitantes. Para descobrir quantas espécies podem estar vivendo no Lago Whillans, os pesquisadores se concentraram em um gene que codifica uma proteína ribossômica, uma das mais antigas e conservadas estruturas biológicas da Terra. Com base no grau de variação desta sequência do gene ribossomo, eles estimam que a água contém 3.931 espécies ou grupos de espécies, a equipe relata hoje na revista Nature . Alguns são provavelmente novos para a ciência, mas apenas mais análises genéticas dirão com certeza.
A equipe então alimentou os organismos isolados dos diferentes nutrientes do laboratório para ver que tipos de insetos estavam ativos nesse ecossistema. Em um lago na superfície, você encontraria muitos micróbios que usam a energia da luz solar para transformar dióxido de carbono em compostos orgânicos mais complexos, como açúcares, e usá-los como energia. É fotossíntese básica. Nas profundezas escuras do Lago Whillans, a equipe encontrou micróbios que usam nutrientes químicos na água para fixar seu carbono. A maioria dos micróbios antárticos obtém sua energia de converter amônia em outras formas de nitrogênio, enquanto outros obtêm sua energia de compostos de ferro e sulfeto. Todos esses nutrientes foram encontrados nas amostras do lago.
Este é o lugar onde o rock-eating vem dentro O ferro e os sulides podiam começar na água das rochas grounded quando o gelo glacial esfregar contra o bedrock do continente. "Em certo sentido, os micróbios comem as rochas - embora, na prática, eles se prendam às partículas minerais e os ajudem a se dissolver", escreve Martyn Tranter, um glaciologista da Universidade de Bristol, em um editorial da revista Nature . O amônio é provavelmente produzido por bactérias que comem micróbios mortos no lago.
Ainda há uma série de perguntas não respondidas sobre os moradores do Lago Whillans e como eles contribuem para o ecossistema do Oceano Antártico. Investigações posteriores podem revelar o papel que essas criaturas subglaciais desempenham em grandes ciclos químicos e biológicos na Terra. Enquanto isso, outros pesquisadores estão empolgados com as implicações para os oceanos extraterrestres.
“O fato de que a concentração e diversidade de vida detectada neste lago subglacial existe significa que há um sinal muito bom para a existência de vida em Europa, mesmo que os detalhes sejam diferentes”, diz Cynthia Phillips, geóloga planetária do Instituto SETI. Em califórnia. O lago Whillans não é um gêmeo idêntico aos oceanos gelados que se acredita existir sob a crosta gelada da lua de Júpiter. A superfície de Europa tem provavelmente mais de nove quilômetros de espessura e seus oceanos se estendem 31 milhas além disso. Nós também não sabemos ainda se os oceanos de Europa vêm com uma camada rica em nutrientes de sedimentos marinhos. Mas o ecossistema de Lake Whillans ainda é a coisa mais próxima que vimos dos micróbios alienígenas que podem estar nadando em oceanos distantes.
